CN219658534U - 旋转变压器、旋转检测装置与电机系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种旋转变压器、旋转检测装置与电机系统，包括：转子；定子，其包括多个检测齿，每个所述检测齿上包括至少两个线圈，所述线圈由漆包线绕制并且形成励磁绕组、正弦绕组和/或余弦绕组；以及电缆线组，其包括与所述励磁绕组电气连接的励磁电缆线组、与所述正弦绕组电气连接的正弦电缆线组以及与所述余弦绕组电气连接的余弦电缆线组，其中，每根电缆线与所述漆包线电气连接并且在相应的检测齿上缠绕至少一圈后引出。本实用新型通过调整了电缆线的出线方式，减少了磁路方面的影响，提升了电路的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于检测技术领域，涉及一种旋转变压器、旋转检测装置与电机系统。
背景技术
旋转检测装置广泛地应用于电动汽车、工业自动化、机器人、纺织机械和航空航天等行业。对于旋转检测装置的结构，定子每个齿上的正弦绕组以及余弦绕组的匝数不同，绕线工艺复杂，绕组一致性实现困难，角度精度稳定性差，并且每个齿上有3个线圈，线圈间短路风险大。图1为现有的旋转变压器的平面示意图。旋转变压器包括定子11、电缆转子12以及电缆线13，其中，定子11还包括定子铁芯、骨架、绝缘胶，线圈等。旋转变压器的6根引出线与电缆线焊接后引出，但励磁信号不易稳定。
实用新型内容
针对现有旋转变压器中的电缆线造成的励磁信号不稳定，本实用新型通过调整电缆线的出线方式，提升了励磁信号的稳定性和检测的精确性。
本实用新型一方面提出了一种旋转变压器，包括：转子；定子，其包括多个检测齿，每个所述检测齿上包括至少两个线圈，所述线圈由漆包线绕制并且形成励磁绕组、正弦绕组和/或余弦绕组；以及电缆线组，其包括与所述励磁绕组电气连接的励磁电缆线组、与所述正弦绕组电气连接的正弦电缆线组以及与所述余弦绕组电气连接的余弦电缆线组，其中，每根电缆线与所述漆包线电气连接并且在相应的检测齿上缠绕至少一圈后引出。
在此实施方式中，每个检测齿上是包括励磁线圈，以及正弦绕组和/或余弦绕组。
可选的，所述转子包含有沿圆周均匀分布的凸极，所述转子包括软磁材料。
可选的，相邻的所述检测齿上的绕组由所述电缆线引出。
可选的，由所述电缆线组所引出的绕组均匀圆周分布于所述检测齿上。
可选的，所述励磁电缆线的一端与所述励磁绕组的两根漆包线电气连接，另一端电气连接至励磁电路，其中，所述励磁电路用于提供励磁电源信号。
可选的，所述正弦电缆线的一端与正弦绕组的两根漆包线电气连接，另一端电气连接至解码电路，以向所述解码电路提供正弦检测信号；所述余弦电缆线的一端与所述余弦绕组的两根漆包线电气连接，另一端电气连接至解码电路，以向所述解码电路提供余弦检测信号。
可选的，所述定子包括10个检测齿，所述转子包括3个凸极。
可选的，所述每根电缆线在相应的检测齿上缠绕整数圈后引出。
本实用新型另一方面提出了一种旋转检测装置，包括：如前述的旋转变压器；励磁电路，用于通过所述励磁电缆线组向所述旋转变压器提供励磁电源信号；解码电路，用于通过所述正弦电缆线组与所述余弦电缆线组分别接收来所述旋转变压器的正弦检测信号与余弦检测信号，进而确定所述转子的工作状态。
本实用新型另一方面提出了一种电机系统，包括：电机；如前述的旋转检测装置，其耦合至所述电机，用于检测所述电机的运行状态。
本实用新型通过调整了电缆线的出线方式，减少了磁路方面的影响，提升了电路的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，提供以下附图配合展示：
图1为现有的旋转变压器的结构示意图；
图2为现有的旋转变压器的电缆线出线方式；
图3为依据本实用新型实施例的绕线方式示意图；
图4为依据本实用新型实施例的电机系统架构图。
需要说明的是，上述附图所展示的仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的情况下，还可以根据这些附图获得其它实施例的附图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是：此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了描述的方便，在需要时将使用空间相对术语，例如“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等，来描述附图所示的一个元件或特征相对于另一元件或特征的关系。所述空间相对术语旨在包括除了在图中所示的指向之外的使用或操作的器件不同指向。例如，如果将图中的器件翻转，描述为在其它元件或特征“之下”或“之下”的元件将被定向为在其它元件或特征“之上”。
除非另外限定，在此使用的术语具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义，而且所述术语应理解为具有与相关技术的上下文中的含义一致的含义，并不应以理想化或过度形式化来理解，本实用新型明确限定的情况除外。
以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。
旋转变压器包三类绕组，分别为励磁绕组、正弦绕组和余弦绕组，当转子转动时，正弦绕组和余弦绕组将生成与转子转动相关的感应电压，进而确定当前转子的工作状态。
图2为现有的旋转检测装置的绕线方式。
如图所示，电缆线2与漆包线焊接后，从定子1的端面引出，换而言之，电缆线2跨越两个检测齿1，然后从两个检测齿之间的缝隙中穿出。
发明人通过多次的实验发现了如下问题：该种出线方式对磁路影响较大。具体来说，正弦绕组和余弦绕组的感应电压的正弦形状变差，进而对转子转动角度的检测产生较大误差。发明人还发现由于该种穿线方式的等效匝数不是整数，会对旋转角度的检测精度产生较大影响。
针对上述问题，发明人通过长期的研究，通过调整出线方式来解决上述技术问题。
首先，对本实用新型中的旋转变压器的进行简介。
旋转变压器包括定子、转子、线圈和电缆线，定子上有多个检测齿，每个检测齿上最少缠绕有2个线圈，线圈由漆包线绕制。转子铁芯包括沿圆周均匀分布的凸极，其中，转子铁芯为软磁材料。旋转变压器的励磁绕组、正弦绕组和余弦绕组分别布置有2个电缆线，每根电缆线与漆包线电气连接。
图3为依据本实用新型实施例的绕线方式示意图，其示出了部分的检测齿1与电缆线2的布置示意图。电缆线2在检测齿1上缠绕1圈后引出，从而对检测齿1形了完整的围绕。可以理解的，电缆线2需要在检测齿2上缠绕整数圈即可，譬如，缠绕2、3、4圈。图中的电缆线出线方式只跨1个齿，等效匝数为整数，因此，降低了对磁路的影响，并且该方式的等效匝数是整数(图中的等效匝数是1匝)，能够更加精确地检测转子转动角度。
在本实施例中，定子包括10个检测齿，转子包括3个凸极。可以理解的，定子还可以包括其他数目的检测齿，转子也可以包括其他数目的凸极。
下面对电缆线的连接方式进行说明。
励磁电缆线的一端与励磁绕组的两根漆包线电气连接，另一端电气连接至励磁电路；正弦电缆线的一端与正弦绕组的两根漆包线电气连接，另一端电气连接至解码电路，以向解码电路提供正弦检测信号；余弦电缆线的一端与余弦绕组的两根漆包线电气连接，另一端电气连接至解码电路，以向解码电路提供余弦检测信号。
可以理解的，当解码电路接收到来自正弦检测信号和余弦检测信号后，将基于该两个检测信号来确定转子的工作状态，比如，旋转速度、角度、位置等等。
图4为依据本实用新型实施例的电机系统架构图。
电机系统包括旋转检测装置40和电机50，其中，旋转检测装置40耦合至电机50，用于检测电机50的运行状态。
具体而言，旋转检测装置40包括旋转变压器41、励磁电路42以及解码电路43，其中励磁电路42通过励磁电缆线组向旋转变压器41提供励磁电源信号，解码电路43通过正弦电缆线组和余弦电缆线组分别接收来旋转变压器41的正弦检测信号与余弦检测信号，进而确定转子的工作状态。
本实用新型通过调整了电缆线的出线方式，减少了磁路方面的影响，提升了电路的可靠性，并且提升了检测的精确性。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种旋转变压器，其特征在于，包括：
转子，所述转子包括沿圆周均匀分布的凸极；
定子，其包括多个检测齿，每个所述检测齿上包括至少两个线圈，所述线圈由漆包线绕制并且形成励磁绕组、正弦绕组和/或余弦绕组；以及
电缆线组，其包括与所述励磁绕组电气连接的励磁电缆线组、与所述正弦绕组电气连接的正弦电缆线组以及与所述余弦绕组电气连接的余弦电缆线组，相邻的所述检测齿上的绕组由所述电缆线引出，由所述电缆线组所引出的绕组均匀圆周分布于所述检测齿上，其中，每根电缆线与所述漆包线电气连接并且在相应的检测齿上缠绕至少一圈后引出，
所述励磁电缆线的一端与所述励磁绕组的两根漆包线电气连接，另一端电气连接至励磁电路，其中，所述励磁电路用于提供励磁电源信号；所述正弦电缆线的一端与正弦绕组的两根漆包线电气连接，另一端电气连接至解码电路，以向所述解码电路提供正弦检测信号；所述余弦电缆线的一端与所述余弦绕组的两根漆包线电气连接，另一端电气连接至解码电路，以向所述解码电路提供余弦检测信号。
2.如权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于，所述每根电缆线在相应的检测齿上缠绕整数圈后引出。
3.如权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于，所述定子包括10个检测齿，所述转子包括3个凸极。
4.一种旋转检测装置，其特征在于，包括：
如权利要求1至3任一项所述的旋转变压器；
励磁电路，用于通过所述励磁电缆线组向所述旋转变压器提供励磁电源信号；
解码电路，用于通过所述正弦电缆线组与所述余弦电缆线组分别接收来所述旋转变压器的正弦检测信号与余弦检测信号，进而确定所述转子的工作状态。
5.一种电机系统，其特征在于，包括：
电机；
如权利要求4所述的旋转检测装置，其耦合至所述电机，用于检测所述电机的运行状态。
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2022
- 2022-12-30 CN CN202223581070.XU patent/CN219658534U/zh active Active
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